Після трьох років з початку розгортання 5G-мереж по всьому світу починає прояснюватися їх можлива цінність для України. Предметно оцінити можливості 5G дозволив "2022 Huawei European Innovation Day", що пройшов 27-28 вересня в Будапешті. Дещо несподівано, що серед наших сусідів саме Угорщина демонструє найбільші успіхи в частині індустріальних застосувань 5G-технологій. 

Організатор заходу, китайська компанія Huawei, є найбільшим виробником телеком-обладнання в світі з часткою близько 29% (дані за 2021 рік). Для порівняння її найближчі конкуренти Nokia і Ericsson мають по 15% кожна. Результати Huawei виглядають особливо вражаюче з урахуванням того, що останні чотири роки вона перебуває під санкціями США і американських союзників по всьому світу.

На сьогодні 5G-мережі в тому чи іншому вигляді розгорнуті у всіх країнах Євросоюзу

Відео дня

За своїм змістом Innovation Day - це насичений звіт про досягнення, поточні пріоритети і проблеми, з якими стикається ринок. Відразу кілька тематичних заходів, які пройшли в кінці вересня і початку жовтня, дали можливість, по-перше, оцінити поточний стан справ з п'ятим поколінням технологій мобільного зв'язку. По-друге, дізнатися, як виглядають найкращі практики впровадження 5G в Європі. По-третє, на заході були розставлені деякі неочевидні акценти.

Отже, чим може похвалитися сьогодні Європейський Союз в частині 5G-технологій?

5G в Євросоюзі: добре, але мало і рідко

На сьогодні 5G-мережі в тому чи іншому вигляді розгорнуті у всіх країнах Євросоюзу. Однак при номінально третьому місці в світі за охопленням населення такими мережами, ЄС в рази відстає від лідерів в особі азіатського і північноамериканського регіонів. При середньоєвропейському показнику покриття в 66% території, у 15-ти членів союзу цей показник не досягає і 50%. У регіоні Центральної та Східної Європи немає жодної країни з покриттям понад 50%.  

Конкретно 5G-мережі покликані замінити традиційні локальні мережі підприємств на основі кабельної інфраструктури

Ще гірше йдуть справи з так званими приватними мережами п'ятого покоління і, ширше, індустріальним застосуванням 5G в Європі. У цьому місці варто нагадати, що 5G призначене, в першу чергу, для промисловості, т.зв. IoT та інших бізнес-додатків. Разом зі штучним інтелектом, автономними кіберфізичними системами та іншими інноваціями мова йде про концепцію, відому як Індустрія 4.0.

Конкретно 5G-мережі покликані замінити традиційні локальні мережі підприємств на основі кабельної інфраструктури. В ідеалі в кожній точці простору, розташованого всередині складального цеху, логістичного центру або госпіталю повинна бути можливість підключення до по-справжньому швидких, надійних і захищених мереж. Це радикально збільшує гнучкість виробничих процесів, зменшує витрати на реконфігурацію обладнання, збільшує віддачу основних фондів. Для отримання всіх переваг 5G для підприємства або організації необхідно в тому чи іншому вигляді організувати т.зв. приватну (private) мережу. Власне кажучи, кількість, масштаб і успіхи саме приватних мереж є показником успіху 5G як дійсно нового слова в розвитку телекомунікацій. 

Все, що стосується приватних мереж, є найбільш слабким місцем Європи. На сьогодні відразу весь Євросоюз може похвалитися приблизно трьомастами успішно реалізованими проектами такого роду. З них 60% використовують 5G-технології, на частку 5G припадає 20%, в інших випадках задіяні кілька стандартів одночасно. Німеччина з великим відривом лідирує в цій області з приблизно сімдесятьма функціонуючими мережами. Для порівняння в Китаї налічується понад 6500 приватних мереж, в абсолютній більшості випадків - на базі 5G-технологій.

Склади, збірка, контейнери: 5G по-угорськи

Організатори заходу надали його учасникам можливість ознайомитися з двома кейсами, які можна вважати еталонними прикладами індустріальних 5G-мереж. Перший є прикладом трансформації вже існуючого бізнесу. Другий спочатку проектувався з використанням можливостей 5G. обидва кейси втілюють ідеологію Індустрії 4.0, забезпечуючи вражаючі виробничі можливості і економічний результат.

Розташований під Будапештом Європейський центр постачання (European Supply Center, ESC) Huawei є найбільшим підприємством за межами Китаю. Починаючи з 2009 року ESC забезпечує безперебійне постачання готової продукції - телекомунікаційного обладнання операторського класу - для більш ніж 40 країн на європейському континенті. Кожен такий продукт, як правило, пропонується виробником у багатьох варіантах конфігурації. Щоб оптимізувати свої витрати та зменшити час очікування для клієнтів у Huawei пішли шляхом створення власного виробництва в Євросоюзі, прямо на території логістичного хаба. По суті, ESC складається з двох функціональних елементів – складу комплектуючих та виробничої лінії.

Потік комплектуючих надходить автомобільним транспортом на стандартних палетах. Завдяки тому, що складання відбувається на території Євросоюзу, компанія може купувати на місці значну кількість нескладних комплектуючих на кшталт пакувальних матеріалів, кабелів, антен, джерел живлення та корпусних деталей. На сьогоднішній день ступінь локалізації досягає вражаючих 40% і продовжує зростати. Складальне виробництво передбачає весь цикл випробувань готової продукції.

Дистанційна автоматизація рутинних виробничих операцій є основним принципом проекту цифрової трансформації ESC

Взимку 2021 року було офіційно оголошено про початок експлуатації приватної 5G-мережі та низки виробничих процесів на її основі. Одним із найважливіших нововведень стали автоматизовані вилкові навантажувачі. Незважаючи на те, що вони переміщуються вдвічі повільніше навантажувачів із водієм, приблизно 0,6 м/сек проти 1,2 м/сек, вони встигають обробляти значно більше вантажів із меншими питомими витратами. Завдяки їх появі обробка вантажів не припиняється в нічний час і у вихідні, що дозволяє, крім іншого, економити на освітленні, благо роботам воно не потрібне. Управління навантажувачами відбувається дистанційно, всі дані передаються 5G-мережею.

Дистанційна автоматизація рутинних виробничих операцій є основним принципом проекту цифрової трансформації ESC. Вибрані на виробничій лінії вироби оглядаються за допомогою відеокамери. Система комп'ютерного зору порівнює фактичну комплектацію про те, що замовив клієнт і сигналізує про розбіжності. Аналогічним чином здійснюється візуальний контроль комплектуючих перед використанням. У процесі збирання співробітники використовують смарт-окуляри з AR-можливостями. Прямо в полі зору вони бачать підказки, що допомагають уникнути необхідності постійно звірятися з документацією під час кропіткої роботи.

Всі ці та багато інших можливостей спираються на приватну мережу 5G, яку співробітники Huawei розгорнули у співпраці з Vodafone Hungary. Все обладнання т.зв. ядра мережі та єдиної базової станції помістилося в одну-єдину стандартну шафу разом з блоком живлення та резервним акумулятором. Численні керуючі програми, які забезпечують виробничі процеси, виконуються обладнанням, що є функціональною частиною 5G-мережі. Такий у житті принцип edge computing, що є однією з найважливіших інновацій п'ятого покоління.

За даними Huawei інвестиції у 5G-проект трансформації підприємства забезпечив зниження витрат на 500 тис. USD щорічно та збільшення обороту на 30% при ROI у межах трьох років. Щомісяця комплекс опрацьовує 40-50 тис. одиниць зберігання. Час доставки замовленої продукції країнами ЄС скоротився до 3-5 днів. У компанії наголошують на тому, що апробовані в ESC рішення легко масштабуються.

Другий приклад індустріальної 5G-мережі, розгорнутої на території Угорщини, також є першим у своєму роді на європейському континенті. Інтермодальний термінал East-West Gate в м. Фенешлітке (Fényeslitke) є важливим елементом Нового Шовкового шляху, ключового геоекономічного проекту КНР. Розташований на україно-угорському кордоні термінал зв'язує разом три транспортні системи: залізниці пострадянського простору на базі широкої колії, залізничну мережу ЄС та автотранспортні перевезення. Максимальна пропускна здатність становить 1 мільйон 20-футових контейнерів (TEUs) на рік.

Радикальним вирішенням завдання стала практика дистанційного керування обладнанням

На території терміналу знаходяться три пари під'їзних шляхів з широкою і європейською колією. Кожну пару в даний час обслуговує один дистанційно керований мостовий кран. У майбутньому їх кількість збільшиться вдвічі. Ще один кран вільно переміщається по території терміналу, обслуговуючи автотранспорт. Організація дистанційного керування краном стала одним з трьох ключових елементів даного проекту.

Традиційні практики експлуатації кранового обладнання характеризуються дуже маленьким, близько 10-12%, коефіцієнтом утилізації, тобто часткою часу, коли кран і його оператор виконують свої функції. Попросту кажучи, традиційний кран простоює більшу частину робочого часу. Крім інших причин це обумовлено необхідністю забезпечити прийнятний комфорт для кранівника. У разі машини висотою з багатоповерховий будинок природна потреба періодично "бігати до вітру" тягне цілком помітні витрати.

Радикальним вирішенням цього завдання стала практика дистанційно управління обладнанням. Один оператор, не залишаючи комфортного робочого місця, управляє декількома кранами, чергуючи час їх простою. При такій схемі організації роботи, по-перше, різко збільшується коефіцієнт використання робочого часу високооплачуваного персоналу. По-друге, зростає утилізація самих кранів, яким не потрібно простоювати під час перезмінок і перерв. По-третє, спрощується і здешевлюється конструкція крана, якому більше не потрібна кабіна оператора, включаючи системи кондиціонування повітря, забезпечення життєдіяльності і т. п.

Другий ключовий елемент East-West Gate - це практики використання тобто "цифрового двійника". Кожен хоч трохи помітний об'єкт на території терміналу і його переміщення відслідковуються за допомогою розставлених по всій території відеокамер. Обслуговуючий персонал в режимі реального часу спостерігає за всім, що відбувається на території площею 140 га. "Цифровий двійник" використовується для надання власникам вантажів можливості спостерігати за обробкою контейнерів. Нарешті, завдяки автоматизованому спостереженню за територією вдалося суттєво зменшити витрати на безпеку підприємства.

Вишенькою на цьому торті є "зелений" статус терміналу. Його енергоспоживання на 100% забезпечується за рахунок відновлюваної енергії. Її джерелом є кілька гектарів сонячних панелей, розміщених безпосередньо біля терміналу. Все обладнання, включаючи крани та допоміжні машини, живиться електрикою. Викопне паливо використовують тільки залізничні локомотиви і автопоїзди, які не є частиною терміналу.

Відновлення України і масове будівництво житла прямо зараз передбачає використання не сотень, але тисяч кранів і важкої техніки

Без перебільшення катастрофічне зростання цін на електроенергію та вуглеводні змушує по-новому дивитися на проблематику "зеленого переходу" та енергоефективності. Останні роки Huawei дуже багато інвестувала в цей напрямок і робила акцент на енергоефективності своїх рішень. Драматичні події 2022 року підтвердили, що ця ставка виявилася виграшною. 

Угорський досвід в Україні: склади, шахти і будмайданчики

Успішний досвід, накопичений в сусідній Угорщині, дозволяє вже предметно обговорювати можливості, які відкривають 5G-технології для України. Варто відзначити, що і Huawei European Supply Center, І East-West Gate є повноцінними комерційно успішним проектами. Це не т.зв. "пілотні проекти", які, як правило, є демо-зонами, планово-збитковими проектами виробників обладнання.

На думку експертів Huawei, найбільш перспективною нішею в Україні для цифровізації за угорським зразком є логістика. Другим за ємністю ринком для приватних 5G-мереж вони вважають ГМК і будівництво. Якщо для логістики цифровізація обіцяє зниження операційних витрат і зростання оборотності вантажів, в разі шахт, кар'єрів і будмайданчиків на передній план виходить можливість вирішити проблему гострої нестачі кваліфікованого персоналу.

Відновлення України і масове будівництво житла прямо зараз передбачає використання не сотень, але тисяч кранів і важкої техніки. В ідеалі - цілодобово, без свят і вихідних. Для цього необхідні в півтора-два рази більше кваліфікованих операторів, яких на ринку праці немає. Дистанційне керування дозволить закрити цей пролом як рахунок збільшення продуктивності праці операторів, так і рахунок використання фахівців з інших країн.

Угорщина дає нам цінний приклад економічно успішного впровадження 5G-технологій, які дають принципово недосяжний іншими засобами результат. Враховуючи найсильніші позиції Huawei в Україні, будемо сподіватися, що досвід компанії буде використаний для відродження нашої країни.

Роман Хіміч, експерт телекомунікаційного ринку